[发明专利]一种槽式集热器跟踪方法

说明书

本发明提供了一种槽式集热器跟踪方法，通过倾角传感器和磁栅尺的优势互补，通过内部控制逻辑的优化，达到提高跟踪精度的目的，从而提升支架跟踪的稳定性、可靠性以及集热效率。

技术领域

本发明涉及一种槽式集热器跟踪方法，属于太阳能逐日控制系统技术。

背景技术

目前，我们采用倾角传感器来衡量支架的实时角度值，其安装在中央驱动塔的旋转头上，通过和LOC中的内部PLC计算的太阳角度做对比，自动模式下保证支架实时跟踪太阳。

LOC是用于槽式集热系统中液压缸驱动集热器实时跟踪太阳的控制器，该控制器通过控制液压系统的液压动力单元来驱动两个液压缸的伸缩运动驱动集热器旋转。每150米槽式集热器支架需要配置1套液压驱动系统及配套的LOC，每个液压系统由液压动力单元（HPU）和两个液压缸（HYC）组成。LOC和液压驱动系统安装在150米槽式集热器支架的中部驱动塔内，液压驱动系统的两只液压缸连接安装在驱动塔的驱动臂上，通过带动驱动臂转动从而驱动长约150米宽约6米的抛物线槽式集热器支架作逐日运动。

目前国内外槽式电站上运用最为广泛的即为倾角传感器方案，倾角传感器主要优点为：安装便利、维修拆卸方便、适配性强、价格便宜；其缺点为精度稍差，一般设计精度为±0.1°，且存在温度漂移，一般设计温漂问±0.006°/K，高精度宽温设计可达到±0.004°/K。考虑到其安装拆卸的优点，因此而广泛应用于各领域，但倾角传感器对于我国光热行业并不是非常适合，国外广泛应用倾角传感器的原因为欧洲平均气温较为适宜，且极端气温较高，因此在低温情况下，温度漂移并不是非常大，精度情况较好；而我们光热项目地多存在于西北地区，冬季时间持续时间长，极端气温非常低，设计温度为-40℃~70℃，在极端气温情况下，倾角传感器的精度只可达到±0.3°左右，并不满足我们对于集热器高精度的跟踪要求。

为了改善这一情况，有一些国外项目上使用了编码器，编码器的优点是：精度高、受温度变化影响小，但是他也存在很多缺点，不易安装，若安装于中央驱动塔头处，由于编码器轴需与支架轴连接，编码器本体需固定于驱动塔，因此该方案势必需采用联轴器、齿轮等传动设备，而该机械传动设备则会降低其编码器的精度以及后期维护难度；若采用轴套式编码器安装于驱动塔支架轴处，一方面，由于轴尺寸大导致造价非常昂贵，另一方面由于套入支架轴，后期维护维修拆卸非常麻烦；若安装于支架共享立柱端，安装方面的要求均满足，但由于支架长度较长，支架转动时存在扭曲误差，对跟踪精度控制不力。再者，编码器本身也存在选型问题，如果采用绝对值编码器方案的话，其造价非常昂贵，若采用增量型编码器方案的话，由于本身液压系统机械结构问题，在运动过程中存在双缸配合的情况，由于增量型编码器在断电后需重新找零，在出现单店故障或停电等故障发生时对支架的运行可靠性及精度不利；因此该方案还在很多方面不够完善，该方案目前也处在持续开发阶段。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种成本低、精度控制好的槽式集热器跟踪方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种槽式集热器跟踪方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：首先根据项目地的各地理位置参数结合项目地的当地时间，从而计算出集热器的实时跟踪目标角度形成计算角度；通过倾角传感器实时采集集热器支架的角度值形成倾角传感器角度值；通过磁栅尺的读头实时采集集热器支架的角度值形成磁栅尺角度值；

步骤2：规定太阳升起方向水平面为0°，太阳落山方向水平面为180°，集热器支架朝上方向时为90°，转动角度范围为：-5°~185°，增量型编码器在断电或重启后需寻找的机械零点设置于0°处。